歐姆定律的推導(dǎo)過程范文
時間:2023-07-12 17:41:46
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篇1
關(guān)鍵詞:物理定律;教學(xué)方法;多種多樣
關(guān)鍵詞:是對物理規(guī)律的一種表達(dá)形式。通過大量的觀察、實(shí)驗(yàn)歸納而成的結(jié)論。反映物理現(xiàn)象在一定條件下發(fā)生變化過程的必然關(guān)系。物理定律的教學(xué)應(yīng)注意:首先要明確、掌握有關(guān)物理概念,再通過實(shí)驗(yàn)歸納出結(jié)論,或在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行邏輯推理(如牛頓第一定律)。有些物理量的定義式與定律的表式相同,就必須加以區(qū)別(如電阻的定義式與歐姆定律的表式可具有同一形式R=U/I),且要弄清相關(guān)的物理定律之間的關(guān)系,還要明確定律的適用條件和范圍。
(1)牛頓第一定律采用邊講、邊討論、邊實(shí)驗(yàn)的教法,回顧“運(yùn)動和力”的歷史。消除學(xué)生對力的作用效果的錯誤認(rèn)識;培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的一種方法——理想實(shí)驗(yàn)加外推法。教學(xué)時應(yīng)明確:牛頓第一定律所描述的是一種理想化的狀態(tài),不能簡單地按字面意義用實(shí)驗(yàn)直接加以驗(yàn)證。但大量客觀事實(shí)證實(shí)了它的正確性。第一定律確定了力的涵義,引入了慣性的概念,是研究整個力學(xué)的出發(fā)點(diǎn),不能把它當(dāng)作第二定律的特例;慣性質(zhì)量不是狀態(tài)量,也不是過程量,更不是一種力。慣性是物體的屬性,不因物體的運(yùn)動狀態(tài)和運(yùn)動過程而改變。在應(yīng)用牛頓第一定律解決實(shí)際問題時,應(yīng)使學(xué)生理解和使用常用的措詞:“物體因慣性要保持原來的運(yùn)動狀態(tài),所以……”。教師還應(yīng)該明確,牛頓第一定律相對于慣性系才成立。地球不是精確的慣性系,但當(dāng)我們在一段較短的時間內(nèi)研究力學(xué)問題時,常??梢园训厍蚩闯山瞥潭认喈?dāng)好的慣性系。
(2)牛頓第二定律在第一定律的基礎(chǔ)上,從物體在外力作用下,它的加速度跟外力與本身的質(zhì)量存在什么關(guān)系引入課題。然后用控制變量的實(shí)驗(yàn)方法歸納出物體在單個力作用下的牛頓第二定律。再用推理分析法把結(jié)論推廣為一般的表達(dá):物體的加速度跟所受外力的合力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。教學(xué)時還應(yīng)請注意:公式F=Kma中,比例系數(shù)K不是在任何情況下都等于1;a隨F改變存在著瞬時關(guān)系;牛頓第二定律與第一定律、第三定律的關(guān)系,以及與運(yùn)動學(xué)、動量、功和能等知識的聯(lián)系。教師應(yīng)明確牛頓定律的適用范圍。
(3)萬有引力定律教學(xué)時應(yīng)注意:①要充分利用牛頓總結(jié)萬有引力定律的過程,卡文迪許測定萬有引力恒量的實(shí)驗(yàn),海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)等物理學(xué)史料,對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的教育。②要強(qiáng)調(diào)萬有引力跟質(zhì)點(diǎn)間的距離的平方成反比(平方反比定律),減少學(xué)生在解題中漏平方的錯誤。③明確是萬有引力基本的、簡單的表式,只適用于計算質(zhì)點(diǎn)的萬有引力。萬有引力定律是自然界最普遍的定律之一。但在天文研究上,也發(fā)現(xiàn)了它的局限性。
(4)機(jī)械能守恒定律這個定律一般不用實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)誤差太大。實(shí)驗(yàn)可作為驗(yàn)證。一般是根據(jù)功能原理,在外力和非保守內(nèi)力都不作功或所作的總功為零的條件下推導(dǎo)出來。高中教材是用實(shí)例總結(jié)出來再加以推廣。若不同形式的機(jī)械能之間不發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,就沒有守恒問題。機(jī)械能守恒定律表式中各項(xiàng)都是狀態(tài)量,用它來解決問題時,就可以不涉及狀態(tài)變化的復(fù)雜過程(過程量被消去),使問題大大地簡化。要特別注意定律的適用條件(只有系統(tǒng)內(nèi)部的重力和彈力做功)。這個定律不適用的問題,可以利用動能定理或功能原理解決。(5)動量守恒定律歷史上,牛頓第二定律是以F=dP/dt的形式提出來的。所以有人認(rèn)為動量守恒定律不能從牛頓運(yùn)動定律推導(dǎo)出來,主張從實(shí)驗(yàn)直接總結(jié)。但是實(shí)驗(yàn)要用到氣墊導(dǎo)軌和閃光照相,就目前中學(xué)的實(shí)驗(yàn)條件來說,多數(shù)難以做到。即使做得到,要在課堂里準(zhǔn)確完成實(shí)驗(yàn)并總結(jié)出規(guī)律也非易事。故一般教材還是從牛頓運(yùn)動定律導(dǎo)出,再安排一節(jié)“動量和牛頓運(yùn)動定律”。這樣既符合教學(xué)規(guī)律,也不違反科學(xué)規(guī)律。中學(xué)階段有關(guān)動量的問題,相互作用的物體的所有動量都在一條直線上,所以可以用代數(shù)式替代矢量式。學(xué)生在解題時最容易發(fā)生符號的錯誤,應(yīng)該使他們明確,在同一個式子中必須規(guī)定統(tǒng)一的正方向。動量守恒定律反映的是物體相互作用過程的狀態(tài)變化,表式中各項(xiàng)是過程始、末的動量。用它來解決問題可以不過程物理量,使問題大大地簡化。若物體不發(fā)生相互作用,就沒有守恒問題。在解決實(shí)際問題時,如果質(zhì)點(diǎn)系內(nèi)部的相互作用力遠(yuǎn)比它們所受的外力大,就可略去外力的作用而用動量守恒定律來處理。動量守恒定律是自然界最重要、最普遍的規(guī)律之一。無論是宏觀系統(tǒng)或微觀粒子的相互作用,系統(tǒng)中有多少物體在相互作用,相互作用的形式如何,只要系統(tǒng)不受外力的作用(或某一方向上不受外力的作用),動量守恒定律都是適用的。
篇2
1.地位和作用
《歐姆定律及其應(yīng)用》這一節(jié)在學(xué)生學(xué)習(xí)了電流表、電壓表、滑動變阻器的使用方法及電流與電壓、電阻的關(guān)系之后才編排的。通過這一節(jié)的學(xué)習(xí),要求學(xué)生初步掌握和運(yùn)用歐姆定律解決實(shí)際電學(xué)問題的思路和方法,了解運(yùn)用“控制變量法”研究物理問題的實(shí)驗(yàn)方法,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)內(nèi)容打下一定的基礎(chǔ)。
2.教學(xué)目標(biāo)
(1)知識目標(biāo)
理解掌握歐姆定律及其表達(dá)式,能用歐姆定律進(jìn)行簡單計算;根據(jù)歐姆定律得出串并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系;通過計算,學(xué)會解答電學(xué)計算題的一般方法,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。
(2)技能目標(biāo)
學(xué)習(xí)用“控制變量法”研究問題的方法,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用歐姆定律解決問題的能力。
(3)情感目標(biāo)
通過介紹歐姆的生平,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度和探索精神,學(xué)習(xí)科學(xué)家獻(xiàn)身科學(xué)、勇于探索真理的精神。通過歐姆定律的運(yùn)用,幫助學(xué)生樹立物理知識普遍聯(lián)系的觀點(diǎn)以及科學(xué)知識在實(shí)際中的價值意識。
3.重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):理解歐姆定律的內(nèi)容及其表達(dá)式和變換式的意義,并且能運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行簡單的電學(xué)計算。
難點(diǎn):運(yùn)用歐姆定律探究串、并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系。
二、說學(xué)生
1.學(xué)生學(xué)情分析
在學(xué)習(xí)這節(jié)之前學(xué)生已經(jīng)了解了電流、電壓、電阻的概念,并且還初步學(xué)會了電壓表、電流表、滑動變阻器的使用,具備了學(xué)習(xí)歐姆定律基礎(chǔ)知識的基本技能。但對電流與電壓、電阻之間的聯(lián)系的認(rèn)識是膚淺的、不完整的,沒有上升到理性認(rèn)識,需要具體的形象來支持。所以在本節(jié)學(xué)習(xí)中應(yīng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)法和定量、定性分析法。
2.知識基礎(chǔ)
要想學(xué)好本節(jié),需要學(xué)生應(yīng)具備的知識有:電流、電壓、電阻的概念,電流表、電壓表、滑動變阻器使用方法,電流與電壓、電阻的關(guān)系。
三、說教法
結(jié)合學(xué)生情況和本節(jié)特點(diǎn)本人采取以下幾個教法:采用歸納總結(jié)法、采用控制變量法、采用定性分析法和定量分析法。
四、說教學(xué)過程
1.課題導(dǎo)入(采用復(fù)習(xí)設(shè)置疑問的方式,時間3分鐘)
復(fù)習(xí):電流是如何形成的?導(dǎo)體的電阻對電流有什么作用?
設(shè)疑思考:電壓、電阻和電流這三個量之間有什么樣的關(guān)系呢?通過簡單的回顧、分析,使學(xué)生很快回憶起這三個量的有關(guān)概念,通過猜想使學(xué)生對這三個量的關(guān)系研究產(chǎn)生了興趣,達(dá)到引入新課的目的。
2.展開探究活動,自主總結(jié)結(jié)論(時間37分鐘)
根據(jù)上節(jié)探究數(shù)據(jù)的基礎(chǔ),讓學(xué)生自主總結(jié)出兩個結(jié)論:導(dǎo)體的電阻一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比;導(dǎo)體兩端的電壓一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。
為了進(jìn)一步得出歐姆定律的內(nèi)容,可采用以下幾點(diǎn)做法:各小組在教師指導(dǎo)下,對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)處理,理解數(shù)學(xué)上“成正比關(guān)系”“成反比關(guān)系”的意思,從而引入歐姆定律的內(nèi)容;讓學(xué)生思考用一個什么樣的式子可以將這兩個結(jié)論所包含的意思表示出來,從而引入歐姆定律的表達(dá)式。
3.說明事項(xiàng)
在歐姆定律中有兩處用到“這段導(dǎo)體”,其意思是電流、電壓、電阻應(yīng)就同一導(dǎo)體而言,即同一性和同時性。
向?qū)W生介紹歐姆的生平,以達(dá)成教學(xué)目標(biāo)中的情感目標(biāo)。學(xué)習(xí)科學(xué)家獻(xiàn)身科學(xué)、勇于探索真理的精神,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
歐姆定律應(yīng)用之一:通過課本第26頁例題和第29頁習(xí)題2和習(xí)題3,讓學(xué)生自己先試做,然后教師再加以點(diǎn)評和補(bǔ)充,使學(xué)生理解掌握歐姆定律表達(dá)式及變形式的應(yīng)用,達(dá)成教學(xué)目標(biāo)的知識目標(biāo),充分體現(xiàn)了課堂上學(xué)生的自主地位。
應(yīng)用歐姆定律解題時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)問題:
(1)同一性
即公式中的U、I,必須針對同一段導(dǎo)體而言,不許張冠李戴。
(2)統(tǒng)一性
即公式中的U、I、R的單位要求統(tǒng)一(都用國際主單位)。
(3)同時性
即公式中的U、I,必須是同一時刻的數(shù)值。
(4)規(guī)范性
解題時一定要注意解題的規(guī)范性(即按照已知、求、解、答四個步驟解題)。
歐姆定律應(yīng)用之二:探究串并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系。
(1)實(shí)驗(yàn)分析
在演示實(shí)驗(yàn)之前,要鼓勵學(xué)生進(jìn)行各種大膽的猜想,當(dāng)學(xué)生的猜想與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同時,他會在實(shí)驗(yàn)中體驗(yàn)到快樂與興奮,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
①演示實(shí)驗(yàn)
將兩個電阻串聯(lián)起來,讓學(xué)生觀察燈泡的亮度情況(變暗了),并說出原因(電路中的電流變小了,說明總電阻變大了)。
得出結(jié)論:串聯(lián)電阻的總電阻比任何一個分電阻的阻值都大。
②演示實(shí)驗(yàn)
將兩個電阻并聯(lián)起來,同樣讓學(xué)生觀察燈泡的亮度情況(變亮了),并說出原因(路中的電流變大了,說明總電阻變小了)。
得出結(jié)論:并聯(lián)電阻的總電阻比任何一個分電阻的阻值都小。
(2)定性分析
(提出問題)為什么串聯(lián)后總電阻會變大?并聯(lián)后總電阻會變???
得出結(jié)論:電阻串聯(lián)相當(dāng)于導(dǎo)體的長度變長了,所以串聯(lián)電阻的個數(shù)越多總電阻就越大;電阻并聯(lián)相當(dāng)于導(dǎo)體的橫截面積變粗了,所以并聯(lián)電阻的個數(shù)越多總電阻就越小。
(3)定量分析
利用歐姆定律公式以及前面學(xué)過的串并聯(lián)電路中電流和電壓的特點(diǎn)推導(dǎo)串并聯(lián)電路中總電阻的關(guān)系得出結(jié)論:(1)電阻串聯(lián)后的總電阻R串=R1+R2+…+Rn;(2)電阻并聯(lián)后的總電阻=+…+。
4.小結(jié)(4分鐘)
(1)理解掌握歐姆定律的內(nèi)容及其表達(dá)式
(2)運(yùn)用歐姆定律解決有關(guān)電學(xué)的計算題以及探究串、并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系
5.布置作業(yè)(1分鐘)
本節(jié)作業(yè)的布置主要是針對歐姆定律表達(dá)式及其變形公式的運(yùn)用,并結(jié)合前面學(xué)習(xí)過的串并聯(lián)電路中電流、電壓的特點(diǎn)的一些常見題型加以知識的鞏固。
作業(yè):《課堂點(diǎn)睛》17頁至18頁的習(xí)題。
五、說板書設(shè)計
歐姆定律的內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。
歐姆定律的表達(dá)式:I
電阻的串聯(lián):R串=R1+R2+…+Rn
篇3
1.鞏固串聯(lián)電路的電流和電壓特點(diǎn).
2.理解串聯(lián)電路的等效電阻和計算公式.
3.會用公式進(jìn)行簡單計算.
能力目標(biāo)
1.培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力和研究問題的方法.
2.培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力.
情感目標(biāo)
激發(fā)學(xué)生興趣及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,加強(qiáng)思想品德教育.
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)從解決兩只5Ω的定值電阻如何得到一個10Ω的電阻入手引入課題,從實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論.串聯(lián)電路總電阻的計算公式是本節(jié)的重點(diǎn),用等效的觀點(diǎn)分析串聯(lián)電路是本書的難點(diǎn),協(xié)調(diào)好實(shí)驗(yàn)法和理論推導(dǎo)法的關(guān)系是本書教學(xué)的關(guān)鍵.
教法建議
本節(jié)擬采用猜想、實(shí)驗(yàn)和理論證明相結(jié)合的方式進(jìn)行學(xué)習(xí).
實(shí)驗(yàn)法和理論推導(dǎo)法并舉,不僅可以使學(xué)生對串聯(lián)電路的總電阻的認(rèn)識更充分一些,而且能使學(xué)生對歐姆定律和伏安法測電阻的理解深刻一些.
由于實(shí)驗(yàn)法放在理論推導(dǎo)法之前,因此該實(shí)驗(yàn)就屬于探索性實(shí)驗(yàn),是伏安法測電阻的繼續(xù).對于理論推導(dǎo)法,應(yīng)先明確兩點(diǎn):一是串聯(lián)電路電流和電壓的特點(diǎn).二是對歐姆定律的應(yīng)用范圍要從一個導(dǎo)體擴(kuò)展到幾個導(dǎo)體(或某段電路)計算串聯(lián)電路的電流、電壓和電阻時,常出現(xiàn)一個“總”字,對“總”字不能單純理解總和,而是“總代替”,即“等效”性,用等效觀點(diǎn)處理問題常使電路變成簡單電路.
--方案
1.引入課題
復(fù)習(xí)鞏固,要求學(xué)生思考,計算回答
如圖所示,已知,電流表的示數(shù)為1A,那么
電流表的示數(shù)是多少?
電壓表的示數(shù)是多少?
電壓表的示數(shù)是多少?
電壓表V的示數(shù)是多少?
通過這道題目,使學(xué)生回憶并答出串聯(lián)電路中電流、電壓的關(guān)系
(1)串聯(lián)電路中各處的電流相等.
(2)串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各支路兩端的電壓之和.
在實(shí)際電路中通常有幾個或多個導(dǎo)體組成電路,幾個導(dǎo)體串聯(lián)以后總電阻是多少?與分電阻有什么關(guān)系?例如在修理某電子儀器時,需要一個10的電阻,但不巧手邊沒有這種規(guī)格的電阻,而只有一些5的電阻,那么可不可以把幾個5的電阻合起來代替10的電阻呢?
電阻的串聯(lián)知識可以幫助我們解決這個問題.
2.串聯(lián)電阻實(shí)驗(yàn)
讓學(xué)生確認(rèn)待測串聯(lián)的三個電阻的阻值,然后通過實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證.指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn).按圖所示,連接電路,首先將電阻串聯(lián)入電路,調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表的讀數(shù)為一整數(shù)(如3V),電流表的讀數(shù)為0.6A,根據(jù)伏安法測出.
然后分別用代替,分別測出.
將與串聯(lián)起來接在電路的a、b兩點(diǎn)之間,提示學(xué)生,把已串聯(lián)的電阻與當(dāng)作一個整體(一個電阻)閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓示數(shù)為一整數(shù)(如3V)電流表此時讀數(shù)為0.2A,根據(jù)伏安法測出總電阻.
引導(dǎo)學(xué)生比較測量結(jié)果得出總電阻與、的關(guān)系.
再串入電阻,把已串聯(lián)的電阻當(dāng)作一個整體,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電壓表的示數(shù)為一整數(shù)(如3V)電流表此時示數(shù)為0.1A,根據(jù)伏安法測出總電阻.
引導(dǎo)學(xué)生比較測量結(jié)果,得出總電阻與的關(guān)系:.
3.應(yīng)用歐姆定律推導(dǎo)串聯(lián)電路的總電阻與分電阻的關(guān)系:
作圖并從歐姆定律分別求得
在串聯(lián)電路中
所以
這表明串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)導(dǎo)體的電阻之和.
4.運(yùn)用公式進(jìn)行簡單計算
例一把的電阻與的電阻串聯(lián)起來接在6V的電源上,求這串聯(lián)
電路中的電流
讓學(xué)生仔細(xì)讀題,根據(jù)題意畫出電路圖并標(biāo)出已知量的符號及數(shù)值,未知量的符號.
引導(dǎo)學(xué)生找出求電路中電流的三種方法
(1)(2)(3)
經(jīng)比較得出第(3)種方法簡便,找學(xué)生回答出串聯(lián)電路的電阻計算
解題過程
已知V,求I
解
根據(jù)得
答這個串聯(lián)電路中的電流為0.3A.
強(qiáng)調(diào)歐姆定律中的I、U、R必須對應(yīng)同一段電路.
例二有一小燈泡,它正常發(fā)光時燈絲電阻為8.3,兩端電壓為2.5V.如果我們只有電壓為6V的電源,要使燈泡正常工作,需要串聯(lián)一個多大的電阻?
讓學(xué)生根據(jù)題意畫出電路圖,并標(biāo)明已知量的符號及數(shù)值,未知量的符號.
引導(dǎo)學(xué)生分析得出
(1)這盞燈正常工作時兩端電壓只許是2.5V,而電源電壓是6V,那么串聯(lián)的電阻要分擔(dān)的電壓為
(2)的大小根據(jù)歐姆定律求出
(3)因?yàn)榕c串聯(lián),通過的電流與通過的電流相等.
(4)通過的電流根據(jù)求出.
解題過程
已知,求
解電阻兩端電壓為
電路中的電流為
篇4
在“閉合電路歐姆定律”一節(jié)教學(xué)的導(dǎo)課中,我憑借上節(jié)課學(xué)習(xí)的電源及其特性等知識,運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn),并在演示實(shí)驗(yàn)的前后以及過程中揭示矛盾、提出疑問,以激發(fā)學(xué)生思維的積極性,誘發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。
1.如何方便地測定電源的電動勢?
演示:用伏特表按圖(1)電路直接測電源的電動勢,測得伏特表示數(shù)為2.9伏。
2.若電路中加接電阻R,閉合開關(guān)S,觀察此時伏特表的讀數(shù)。
演示:按圖(2)電路,測得伏特表的示數(shù)為2.1伏。
此時教師及時把握實(shí)驗(yàn)造成的認(rèn)識沖突進(jìn)行設(shè)問:此時電源電動勢變化了嗎?為何第二次伏特表示數(shù)變小了呢?你能知道此時電源的內(nèi)電壓是多大嗎?
通過上述的問題情境,使學(xué)生的思維進(jìn)入專注的學(xué)習(xí)狀態(tài),隨之,通過學(xué)生的思維,有利于理解E=U外+U內(nèi)的關(guān)系式以及伏特表測量的物理意義,為閉合電路歐姆定律的教學(xué)埋下了伏筆。
3.若上述電路中再串聯(lián)一個安培表(圖3),當(dāng)電阻R發(fā)生變化時,伏特表和安培表的示數(shù)將如何變化?
先讓學(xué)生進(jìn)行猜想,后演示,并運(yùn)用歐姆定律I=U/R進(jìn)行分析。猜想與實(shí)驗(yàn)結(jié)論形成了矛盾,使學(xué)生的認(rèn)知再次發(fā)生了沖突。接著,在教師的引導(dǎo)下,讓學(xué)生在矛盾的思索中,以直觀的形象進(jìn)入理性的頓悟,從而得出某部分電路R的變化對電路的影響,只用某部分電路的歐姆定律來分析已不適用,因而必須對整個電路進(jìn)行認(rèn)識把握。教師由此把握契機(jī),導(dǎo)出本堂課的研究課題。
接著,我通過設(shè)計以下教學(xué)程序,讓學(xué)生主動參與探索規(guī)律的活動,使之身臨其境,再現(xiàn)了當(dāng)年科學(xué)家研究的思維方法和發(fā)現(xiàn)的過程。
1.鼓勵學(xué)生進(jìn)行大膽猜想。
設(shè)問:閉合電路中的電流強(qiáng)度可能與哪些因素有關(guān)?
教師可啟發(fā)學(xué)生在歐姆定律中決定電流強(qiáng)度I的有關(guān)要素,從而通過思維方法的遷移、猜想得到:I與R、與E、與r、等因素有關(guān)。
2.引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述猜想。
設(shè)問:你能用什么方法驗(yàn)證上述猜想呢?(教師提示:物理學(xué)中最有說服力的武器――科學(xué)實(shí)驗(yàn)。)
設(shè)問:那么多變量之間的關(guān)系又如何處理?(教師啟發(fā)學(xué)生:探索牛頓第二定律時對那么多變量問題的處理――控制變量的方法。)
3.實(shí)驗(yàn)的具體設(shè)計及演示驗(yàn)證。
通過逐個控制變量的方法,討論、設(shè)計并演示如下實(shí)驗(yàn):
(1)用手搖直流發(fā)電機(jī)M作電源(圖4)。通過改變轉(zhuǎn)速來改變電動勢的大小。(當(dāng)R、r一定時,I與E關(guān)系?)
(2)選用可調(diào)電源(圖5),改變外電阻R,觀察安培表示數(shù)變化。(當(dāng)E、r一定時,I與R的關(guān)系?)
(3)選用可調(diào)電源(圖6),改變電源內(nèi)阻,觀察安培表示數(shù)變化。(當(dāng)E、R一定時,I與r的關(guān)系?)
通過上述教學(xué)程序,學(xué)生的思維實(shí)現(xiàn)了從猜想到實(shí)驗(yàn)性驗(yàn)證的探索過程。
4.引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已有知識進(jìn)行科學(xué)推理,使之由定性升華到定量。
設(shè)問:由E=U外+U內(nèi)能得出I與上述各量的定量關(guān)系嗎?
對于外電路U外=IR,那么內(nèi)電路U內(nèi)=Ir亦成立嗎?
再次引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用實(shí)驗(yàn)手段驗(yàn)證。如圖(6)所示,用探針接伏特表,可測得內(nèi)電壓,安培表可測得內(nèi)電路的電流。通過改變R,測得伏特表和安培表的示數(shù)如下:
分析上表所得的數(shù)據(jù),觀察得到U內(nèi)/I=定值,得出歐姆定律也同樣適用于內(nèi)電路,即U內(nèi)=Ir。由此,學(xué)生可推導(dǎo)出:E=IR+Ir。討論I的決定因素,將公式變換得I=E/(R+r),即閉合電路歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。
對閉合電路歐姆定律進(jìn)行剖析、運(yùn)用時,好讓學(xué)生思考、觀察、分析、討論,增強(qiáng)課堂思維量,加深對規(guī)律的進(jìn)一步理解,我通過設(shè)計以下問題的思維階梯來拓展思維層次:
設(shè)問:1.請大家運(yùn)用此規(guī)律解釋前面導(dǎo)課中、的示數(shù)如何變化?
2.當(dāng)外電路處于斷路狀態(tài)時,=E,為什么?
3.若電源兩端連接一根導(dǎo)線(即電路處于短路狀態(tài)),I=?短路狀態(tài)有何危害?(學(xué)生思考后,教師演示短路狀態(tài)時保險絲熔斷實(shí)驗(yàn)。)
4.請大家根據(jù)U=E-I r關(guān)系式,畫出U-I函數(shù)圖線,并說明物理意義。
5.先通過實(shí)驗(yàn)演示,然后提出問題。
如圖(7)電路,已知電阻R1=5Ω,當(dāng)S閉合時,讀出的讀數(shù)(I1=0.35A),據(jù)此數(shù)據(jù)能否求電源的E和r?
(2)如何想法求得?(提示:若再給一只R2 =10Ω的電阻,行嗎?)演示實(shí)驗(yàn)并測得的示數(shù)(I2 =0.22A),請學(xué)生列式求得(E=3V,r=3.5Ω)。
然后小結(jié),此題告訴了我們一種測量E、r的重要方法,即課本中例題解決的問題,并進(jìn)一步設(shè)問(留給學(xué)生課外思考):
①若把改成一只,如何設(shè)計實(shí)驗(yàn)測量E、r?
②若只給一只和一只及一只可變電阻,又如何設(shè)計實(shí)驗(yàn)測量E、r?
6.先給實(shí)物電路,讓學(xué)生運(yùn)用規(guī)律計算求解,后讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn),在發(fā)生認(rèn)知沖突中,使學(xué)生自悟自解,深化思維層次。
(1)圖(8)電路中,若把電阻R換成一只內(nèi)阻為1.5Ω的電動機(jī),當(dāng)閉合開關(guān)S,的示數(shù)多大?(請學(xué)生求解。)
(2)演示實(shí)驗(yàn):閉合S,讓學(xué)生觀察電動機(jī)轉(zhuǎn)動以及電動機(jī)不轉(zhuǎn)動,兩種情況下的示數(shù)。
篇5
【關(guān)鍵詞】電路電動機(jī)純電阻與非純電阻
電流通過純電阻與非純電阻時的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系,是高中物理直流電路部分的重點(diǎn)知識,但由于很多同學(xué)不能夠正確區(qū)分純電阻與非純電阻,導(dǎo)致很多問題的分析出現(xiàn)問題,本人結(jié)合教學(xué)過程中的實(shí)際情況,以電動機(jī)為例,較好的解決了純電阻與非純電阻中應(yīng)用中的區(qū)別與聯(lián)系。
一、設(shè)計的幾個實(shí)驗(yàn)分析:
當(dāng)電流通過電動機(jī)的過程中,消耗電能,同時會產(chǎn)生其他形式的能,這個能量轉(zhuǎn)化的過程就是電流做功的過程,即電功W=IUt。而電流通過線圈時會產(chǎn)生焦耳熱,Q=I2Rt,那么,Q與W相等嗎?
解決方案:假設(shè)Q=W,將推導(dǎo)出I=U/R,即歐姆定律,而歐姆定律是有它的適用條件的。
分析:歐姆定律有它的適用條件,電流消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,此時電功等于電熱。所以,歐姆定律適用的電路叫做純電阻電路;歐姆定律不適用的電路叫做非純電阻電路。
實(shí)驗(yàn)1:探究電動機(jī)在不轉(zhuǎn)動的狀態(tài)下,電壓、電流和電阻的關(guān)系有何特點(diǎn)。
實(shí)驗(yàn)2:探究電動機(jī)在轉(zhuǎn)動的狀態(tài)下,電壓、電流和電阻的關(guān)系有何特點(diǎn)。
通過具體的實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生清晰的辨別純電阻電路與非純電阻電路。
實(shí)驗(yàn)3:進(jìn)一步探究電動機(jī)在不轉(zhuǎn)動的狀態(tài)下,電壓、電流和熱功率、總功率的關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:電流通過純電阻時,熱功率在總功率中所占比值很高。在誤差允許的情況下,純電阻電路產(chǎn)生的電熱近似等于消耗的電功,即W=Q.
實(shí)驗(yàn)4:進(jìn)一步探究電動機(jī)在轉(zhuǎn)動的狀態(tài)下,電壓、電流和熱功率、總功率的關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:電流通過非純電阻時,熱功率在總功率中所占比值較小。從能量守恒的角度去考慮,W=Q+E,即電動機(jī)消耗的電能等于產(chǎn)生的熱量及產(chǎn)生的機(jī)械能的總和。
二、大思路
含電動機(jī)的電路由于涉及電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,電動機(jī)正常工作的電壓電流關(guān)系不再滿足,我們需要從能量守恒的角度去研究。
電動機(jī)正常工作時的輸入功率(即電動機(jī)消耗的總功率)一部分轉(zhuǎn)化為電熱,一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能輸出。根據(jù)能量守恒:
P輸入+P熱=P輸出
1.求電動機(jī)兩端的電壓U
2.求流過電動機(jī)的電流I
3.求電動機(jī)的內(nèi)阻r
4.求電動機(jī)輸入功率P輸入,用電功率公式P=IU計算
5.求電動機(jī)內(nèi)阻消耗的電熱功率P熱,根據(jù)焦耳定律求出P熱=I2r
注意:4、5中的兩個公式不能使用純電阻電路中的其他變形。
6求出P輸入、P熱之后,不難求出P輸出
舉一反三,如果已知P輸入、P熱、P輸出中的任意兩個,則另一個可以通過解能量守恒方程求出。
三、例題分析:
例:一臺電風(fēng)扇,內(nèi)阻為20Ω,接上220V電壓后,消耗功率66W,問:
(1)電風(fēng)扇正常工作時通過電動機(jī)的電流是多少?
(2)電風(fēng)扇正常工作時轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率是多少?轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率是多少?電動機(jī)的效率是多少?
(3)如果接上電源后,電風(fēng)扇的風(fēng)葉被卡住,不能轉(zhuǎn)動,這時通過電動機(jī)的電流,以及電動機(jī)消耗的電功率和發(fā)熱功率是多少?
分析(1)因?yàn)镻入=IU
所以I=PUA=0.3A
(2)電風(fēng)扇正常工作時轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率
P內(nèi)=I2R=0.32×20W=1.8W
電風(fēng)扇正常工作時轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率
P機(jī)=P入-P內(nèi)=66W-1.8W=64.2W
電風(fēng)扇正常工作時的效率
η=64.266×100%=97.3%
(3)電風(fēng)扇風(fēng)葉被卡住后電動機(jī)不轉(zhuǎn)時可視為純電阻,通過電風(fēng)扇的電流
I=UR=22020A=11A
電動機(jī)消耗的電功率
P=IU=11×220W=2420W
電動機(jī)發(fā)熱功率
P內(nèi)=I2R=112×20W=2420W
篇6
知識目標(biāo)
1.知道電流的熱效應(yīng).
2.理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位及其運(yùn)用.
能力目標(biāo)
知道科學(xué)研究方法常用的方法等效替代法和控制變量法在本節(jié)實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用方法.
情感目標(biāo)
通過對焦耳生平的介紹培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué),勇于克服困難的信念.
教學(xué)建議
教材分析
教材從實(shí)驗(yàn)出發(fā)定性研究了電熱與電流、電阻和時間的關(guān)系,這樣做的好處是體現(xiàn)物理研究問題的方法,在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生能更好地體會的一些科學(xué)研究的方法,避免了一開始就從理論上推導(dǎo)給學(xué)生造成理解的困難和對純電阻電路的理解的困難.在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上再去推導(dǎo)學(xué)生更信服.同時啟發(fā)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)和理論兩方面學(xué)習(xí)物理知識.
做好實(shí)驗(yàn)是本節(jié)課的關(guān)鍵.
教法建議
本節(jié)課題主題突出,就是研究電熱問題.可以從電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量入手,可以舉例也可以讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)親身體驗(yàn).然后進(jìn)入定性實(shí)驗(yàn).
對焦耳定律內(nèi)容的講解應(yīng)注意學(xué)生對電流平方成正比不易理解,可以通過一些簡單的數(shù)據(jù)幫助他們理解.推導(dǎo)中應(yīng)注意條件的交代.定律內(nèi)容清楚后,反過來解決課本中在課前的問題.
教學(xué)設(shè)計方案
提問:
(1)燈泡發(fā)光一段時間后,用手觸摸燈泡,有什么感覺?為什么?
(2)電風(fēng)扇使用一段時間后,用手觸摸電動機(jī)部分有什么感覺?為什么?
學(xué)生回答:發(fā)燙.是電流的熱效應(yīng).
引入新課
(1)演示實(shí)驗(yàn):
1、介紹如圖9-7的實(shí)驗(yàn)裝置,在兩個相同的燒瓶中裝滿煤油,瓶中各裝一根電阻絲,甲瓶中電阻絲的電阻比乙瓶中的大,串聯(lián)起來,通電后電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量使煤油的溫度升高,體積膨脹,煤油在玻璃管里會上升,電流產(chǎn)生的熱量越多,煤油上升得越高.觀察煤油在玻璃管里上升的情況,就可以比較電流產(chǎn)生的熱量.
2、三種情況:
第一次實(shí)驗(yàn):兩個電阻串聯(lián)它們的電流相等,加熱的時間相同,甲瓶相對乙瓶中的電阻較大,甲瓶中的煤油上升得高.表明:電阻越大,電流產(chǎn)生的熱量越多.
第二次實(shí)驗(yàn):在兩玻璃管中的液柱降回來的高度后,調(diào)節(jié)滑動變阻器,加大電流,重做實(shí)驗(yàn),
讓通電的時間與前次相同,兩次實(shí)驗(yàn)比較甲瓶前后兩次煤油上升的高度,第二交煤油上升的高,表明:電流越大,電流產(chǎn)生的熱量越多.
第三次實(shí)驗(yàn):如果加長通電的時間,瓶中煤油上升越高,表明:通電時間越長,電流產(chǎn)生的熱量越多.
(2)焦耳定律
英國物理學(xué)家焦耳做了大量的實(shí)驗(yàn)于1840年最先精確地確定電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比.跟通電時間成正比,這個規(guī)律叫做焦耳定律.
焦耳定律可以用下面的公式
表示:Q=I2Rt
公式中的電流I的單位要用安培(A),電阻R的單位要用歐姆(Ω),通過的時間t的單位要用秒(s)這樣,熱量Q的單位就是焦耳(J).
例題一根60Ω的電阻絲接在36V的電流上,在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量.
解:I=U/R=36V/60Ω=0.6A
Q=I2Rt=(0.6A)2×60Ω×300s=6480J
在一定的條件下,根據(jù)電功公式和歐姆定律公式推導(dǎo)出焦耳定律公式如果電流通過導(dǎo)體時,其電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,而沒有同時轉(zhuǎn)化為其他形式的能量,也就是電流所作的功全部用來產(chǎn)生熱量.那么,電流產(chǎn)生的熱量Q就等于電流做的功W,即Q=W.W=UIt,根據(jù)歐姆定律U=IR推導(dǎo)出焦耳定律Q=I2Rt,
(3)總結(jié)
在通電電流和通電時間相同的條件下,電阻越大,電流產(chǎn)生的熱量越多.
在電阻和通電時間相同的條件下,電流越大,電流產(chǎn)生的熱量越多,進(jìn)一步的研究表明產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比.
在通電電流和電阻相同的條件下,通電時間越長,電流產(chǎn)生的熱量越多.
探究活動
【課題】“焦耳定律”的演示
【組織形式】學(xué)生分組或教師演示
【活動方式】
1.提出問題
2.實(shí)驗(yàn)觀察
3.討論分析
【實(shí)驗(yàn)方案示例】
1.實(shí)驗(yàn)器材:干電池四節(jié),玻璃棒,若
干電阻絲,蠟燭,火柴棒.
2.制作方法
把同一根電阻絲分別繞在玻璃棒的兩端,繞線匝數(shù)比例為1∶8,兩線圈相距5cm左右,然后在這兩個線圈上滴上同樣多的蠟,使線圈被蠟均勻地包?。c(diǎn)著火柴立即吹滅,靠其余熱將兩根火柴桿粘在兩個線圈上,如圖1所示.
圖1
3.實(shí)驗(yàn)步驟
(1)用兩節(jié)干電池給玻璃棒上的電阻絲通電,可看到匝數(shù)多的線圈(電阻大)上的火柴桿比匝數(shù)少的線圈(電阻?。┥系幕鸩駰U先掉.這就表明:在電流強(qiáng)度和通電時間相同的情況下,電阻越大,電流產(chǎn)生的熱量就越多.
篇7
關(guān)鍵詞: 科學(xué)方法 物理教學(xué)方法
其實(shí)做任何事情都要講究方法。方法對頭,才能事半功倍。有人問到愛因斯坦成功的秘訣時,他給我們總結(jié)了一個公式:成功=艱苦的勞動 +正確的方法+少說空話。由此可見,“正確的科學(xué)的方法”是一個十分重要的因素,也是成功的必備條件。
科學(xué)方法教育的內(nèi)容和意義
物理科學(xué)方法教育是指在物理教學(xué)中,有目的、有意識、有步驟地滲透和傳授物理科學(xué)研究方法,使學(xué)生受到科學(xué)方法的熏陶和訓(xùn)練,逐步地掌握最基本、最主要的物理科學(xué)方法。
物理教師在現(xiàn)代教育背景下,初中物理教學(xué)中,應(yīng)注重進(jìn)行科學(xué)方法教育,其意義在于:
(一)科學(xué)方法教育能有效提高學(xué)生各項(xiàng)基本素質(zhì)
方法即是為了解決某一具體物理問題從理論或?qū)嶋H生活上所采取的方式或手段。學(xué)生在學(xué)習(xí)知識的同時,也能學(xué)習(xí),學(xué)會取得物理知識的方法。在這樣的長期教育的熏陶下,科學(xué)方法的實(shí)施必然有利于發(fā)展學(xué)生的智力,增長學(xué)生的智慧。通過科學(xué)方法教育,學(xué)生將來借鑒學(xué)到的卓有成效的方法再去探索未知領(lǐng)域中的新問題。
(二)科學(xué)方法教育可以促使學(xué)生思想品德的健康成長及科學(xué)的正確的世界觀的形成
科學(xué)家成功的方法中閃耀著熱愛科學(xué)、無私奉獻(xiàn)的思想光輝,同時也體現(xiàn)著辯證唯物主義世界觀的思想觀點(diǎn)。如觀察物理實(shí)驗(yàn)的科學(xué)方法教育就可以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度;那么在物理課后實(shí)踐的科學(xué)方法教育中,就體現(xiàn)出實(shí)踐是檢驗(yàn)真理唯一標(biāo)準(zhǔn)的重要思想。
初中物理教學(xué)中如何正確實(shí)施科學(xué)方法教育
在初中物理的教學(xué)過程中,不同的版塊,模塊,知識點(diǎn),采用的方法也有所不同,更重要的是如何讓學(xué)生通過科學(xué)方法的學(xué)習(xí),再利用科學(xué)的方法來解決具體實(shí)際問題,為此,針對不同的物理情景應(yīng)采用不同的教學(xué)方法。
1.實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法
(1)實(shí)驗(yàn)探索法
實(shí)驗(yàn)探索法就是根據(jù)物理規(guī)律的自身特點(diǎn),設(shè)計實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生通過自己動手實(shí)驗(yàn),分析,總結(jié),歸納出有關(guān)的物理規(guī)律。
例如在動能的影響因素試驗(yàn)教學(xué)中,讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探索動能與速度的關(guān)系以及質(zhì)量的關(guān)系.使學(xué)生得出:在質(zhì)量一定的條件下,物體動能與速度平方成正比;在速度一定的條件下,物體動能與質(zhì)量成正比的結(jié)論。在此基礎(chǔ)上,教師指導(dǎo)學(xué)生總結(jié)物體動能與質(zhì)量和速度的關(guān)系,從而得出動能與哪些因素有關(guān)。
采用實(shí)驗(yàn)探索法,不僅能使學(xué)生將實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來,而且理解深刻、記憶牢固,還能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性,增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣,更重要是也鍛煉了學(xué)生的動手能力,可謂一舉多得。
(2)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證法
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證法是采用證明的方式論證物理實(shí)驗(yàn)及規(guī)律的方法,從而使學(xué)生理解和掌握物理原理,物理規(guī)律。其方法是先結(jié)合書本物理知識點(diǎn),結(jié)合實(shí)驗(yàn),提出物理問題,將有關(guān)物理規(guī)律告訴學(xué)生,然后教師和學(xué)生一起通過觀察分析現(xiàn)象、總結(jié)結(jié)論,論證物理規(guī)律。
如在“驗(yàn)證杠桿的平衡條件”的教學(xué)中,讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證杠桿的平衡條件,在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行理論探討,得出杠桿平衡條件的表達(dá)式。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證法的最突出特點(diǎn)是學(xué)生學(xué)習(xí)過程非常主動。這是因?yàn)樵隍?yàn)證物理實(shí)驗(yàn)規(guī)律時,學(xué)生已知物理實(shí)驗(yàn)有關(guān)問題的答案,對于接下來的學(xué)習(xí)目的及方法已經(jīng)非常清楚,所以更加有的放矢,目的性強(qiáng)。
(3)實(shí)驗(yàn)演示法
實(shí)驗(yàn)演示法就是物理教師通過課前準(zhǔn)備典型物理實(shí)驗(yàn),上課展示,由學(xué)生觀察,根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,師生共同分析、歸納,總結(jié)出有關(guān)的物理規(guī)律,物理結(jié)論。
如在“歐姆定律”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,可采用如下的方法:
①研究方法:控制變量法。當(dāng)電阻R一定時,研究電流I與電壓U的關(guān)系。當(dāng)電壓U相同時,研究電流I與電阻R的關(guān)系;
②通過演示實(shí)驗(yàn)找出I與U和R的關(guān)系。這個演示實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,通過對數(shù)據(jù)分析做出兩函數(shù)圖象:I-U圖像I-R圖象.通過學(xué)生對兩幅圖的分析結(jié)合數(shù)學(xué)知識得出正反比關(guān)系。由實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論:當(dāng)R一定時,I與U成正比;當(dāng)U一定時,I與R成反比。
③根據(jù)演示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分析得出歐姆定律。這種方法要充分發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)在物理課堂中的核心作用,大大增強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)的效果。
2.理想規(guī)律的教學(xué)方法
理想規(guī)律是在物理事實(shí)的基礎(chǔ)上,通過合理推理至理想情況而總結(jié)出的物理規(guī)律。因此在教學(xué)中應(yīng)用“合理推理法”。如在聲音的傳播條件的物理教學(xué)中,將手機(jī)放入廣口瓶內(nèi),蓋緊瓶塞,通過抽氣機(jī)不斷從瓶中往外界抽氣,要引導(dǎo)學(xué)生分析手機(jī)的鈴聲與空氣濃度的關(guān)系的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)隨著空氣越來越稀薄,聽到的手機(jī)鈴聲越來越小。如果推理到真空沒有空氣的情況下,即使手機(jī)在廣口瓶不停振動,外界也聽不到手機(jī)振動產(chǎn)生的聲音,從而總結(jié)聲音傳播需要介質(zhì)。
3.理論規(guī)律的教學(xué)方法
理論規(guī)律是由學(xué)生已經(jīng)掌握的物理規(guī)律經(jīng)過推導(dǎo),得出的新的物理規(guī)律.因此,在物理理論教學(xué)中應(yīng)用“理論推導(dǎo)法”。
如在初中物理“機(jī)械功,功率”的教學(xué)中,教師提出問題功率概念及表達(dá)式時,功率指物體單位時間內(nèi)所做的功。請學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識,根據(jù)物理概念確定動率表達(dá)式。學(xué)生在老師的指導(dǎo)下,根據(jù)速度的概念及表達(dá)式v=S/t,都能運(yùn)用“理論推導(dǎo)法”“類比法”推導(dǎo)出P=W/t數(shù)學(xué)表達(dá)式。
4.探索物理規(guī)律的教學(xué)方法
物理規(guī)律的建立有實(shí)驗(yàn)歸納法和演繹推理法兩大類。一般物理定律都是通過大量實(shí)驗(yàn)分析,總結(jié),歸納總結(jié)出來的。教師在教學(xué)中即要組織學(xué)生觀察好實(shí)驗(yàn),又要把實(shí)驗(yàn)的設(shè)計構(gòu)思和如何探究規(guī)律全過程的方法教給學(xué)生,讓學(xué)生從中受到啟發(fā),靈活應(yīng)用到實(shí)際生活中去。可謂物理來源于生活,應(yīng)用于生活。
篇8
一、規(guī)律教學(xué)在物理教學(xué)中的意義
中學(xué)物理是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)、以探究物理規(guī)律并應(yīng)用物理規(guī)律為目的的學(xué)科。物理規(guī)律(包括定律、定理、原理和定則等)是物理現(xiàn)象、過程在一定條件下發(fā)生、發(fā)展和變化的必然趨勢及其本質(zhì)聯(lián)系的反映。它是中學(xué)物理基礎(chǔ)知識最重要的內(nèi)容,是物理知識結(jié)構(gòu)體系的樞紐。因此,規(guī)律教學(xué)是中學(xué)物理教學(xué)的中心任務(wù)。
物理規(guī)律教學(xué)是物理教學(xué)的根本方法之一。教學(xué)實(shí)踐證明:只有重視物理規(guī)律,才能有利于掌握物理知識,提高思維能力、探究實(shí)踐能力、自主學(xué)習(xí)能力和分析問題總結(jié)規(guī)律的能力,還可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。這對全面提高物理教學(xué)質(zhì)量有著重要的意義。
二、物理規(guī)律的類型
1.實(shí)驗(yàn)規(guī)律
物理學(xué)中的絕大多數(shù)規(guī)律,都是在觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過分析歸納總結(jié)出來的,我們把它們叫做實(shí)驗(yàn)規(guī)律。如歐姆定律、焦耳定律、電磁感應(yīng)定律、阿基米德原理、功的原理等。
2.理想規(guī)律
有些物理規(guī)律不能直接用實(shí)驗(yàn)來證明,但是具有足夠數(shù)量的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)。如果把這些經(jīng)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行整理分析,去掉非主要因素,抓住主要因素,推理到理想的情況下,總結(jié)出來的規(guī)律,我們把它叫做理想規(guī)律。如牛頓第一定律。
3.理論規(guī)律
有些物理規(guī)律是以已知的事實(shí)為根據(jù),通過推理總結(jié)出來的,我們把它叫做理論規(guī)律。如能量守恒定理是根據(jù)能量相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移推導(dǎo)出來的。又如萬有引力定律是牛頓經(jīng)過科學(xué)推理而發(fā)現(xiàn)的。
三、如何上好規(guī)律課
在物理規(guī)律的教學(xué)過程中,不僅要讓學(xué)生掌握規(guī)律本身,還要對規(guī)律的建立過程、研究問題的科學(xué)方法進(jìn)行深入了解和親身體驗(yàn),更重要的是讓學(xué)生知道如何應(yīng)用規(guī)律來解決具體問題。為此,對不同的物理規(guī)律應(yīng)采用不同的教學(xué)方法。
1.創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)興趣,培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)聽課習(xí)慣
例如,在講氣化和液化時,用手指沾水(或酒精)在黑板上寫“同學(xué)們好”,不一會兒水干了,提問:“水到哪兒去了?”學(xué)生觀察現(xiàn)象,思考解答問題,得出蒸發(fā)的概念。用創(chuàng)設(shè)的情境引入蒸發(fā),學(xué)生感到自然,容易接受,更易激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生會很認(rèn)真地聽課。教師強(qiáng)調(diào)觀察什么、思考什么,這樣可以培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)聽課習(xí)慣。
2.設(shè)計方案,經(jīng)歷探究,體驗(yàn)過程,在過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和動手能力
弄清物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程,實(shí)驗(yàn)規(guī)律都是經(jīng)過多次觀察和實(shí)驗(yàn),進(jìn)行歸納推理得到的。理想規(guī)律都是由物理事實(shí),經(jīng)過合理推理而發(fā)現(xiàn)的。理論規(guī)律是由已知規(guī)律經(jīng)過理論推導(dǎo)而得到的新規(guī)律。實(shí)驗(yàn)規(guī)律的教學(xué)方法:
(1)探索實(shí)驗(yàn)法――尋找物理規(guī)律
探索實(shí)驗(yàn)法就是根據(jù)某些物理規(guī)律的特點(diǎn),設(shè)計學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生通過自己做實(shí)驗(yàn),總結(jié)出有關(guān)的物理規(guī)律。
(2)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)法――加深物理規(guī)律的理解
驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)法是采用證明規(guī)律的方法進(jìn)行教學(xué),從而使學(xué)生理解和掌握物理規(guī)律。具體實(shí)施時先由教師和學(xué)生一起提出問題,將物理規(guī)律直接告訴學(xué)生,然后教師指導(dǎo)學(xué)生并和學(xué)生一起通過觀察分析有關(guān)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論,驗(yàn)證物理規(guī)律。
(3)演示實(shí)驗(yàn)法
演示實(shí)驗(yàn)法就是教師通過精心設(shè)計的演示實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生觀察,根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,師生共同分析、歸納,總結(jié)出有關(guān)的物理規(guī)律。
3.總結(jié)概括,感知規(guī)律,通過規(guī)律教學(xué),讓學(xué)生形成物理知識體系
4.物理規(guī)律往往都是在一定的條件下建立或推導(dǎo)出來的,只能在一定的范圍內(nèi)使用,超越這個范圍,物理規(guī)律則不成立,有時甚至?xí)贸鲥e誤結(jié)論
在物理理論規(guī)律教學(xué)中,要引導(dǎo)學(xué)生注意物理規(guī)律的適用范圍,使他們能夠正確使用物理規(guī)律解決實(shí)際問題。
5.在規(guī)律教學(xué)中,要指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用物理規(guī)律去分析和解決具體的物理問題,在使用中進(jìn)一步加深對物理規(guī)律及其物理意義的理解,通過反饋進(jìn)行矯正知識
6.延伸遷移,舉一反三,開拓創(chuàng)新,鞏固提高
篇9
【關(guān)鍵詞】探究式興趣實(shí)驗(yàn)設(shè)計
我國新一輪基礎(chǔ)教育改革已經(jīng)進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)階段,現(xiàn)階段我們使用的《義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書》注重科學(xué)探究,強(qiáng)調(diào)以物理知識和技能為載體,讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過程,學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法,培養(yǎng)科學(xué)探究精神、實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識。因此,在物理課程中增設(shè)物理“探究活動”的內(nèi)容是非常必要的。
1.探究式教學(xué)活動
探究式教學(xué)是指在教師引導(dǎo)下,學(xué)生通過對問題的獨(dú)立研究來發(fā)現(xiàn)、獲取知識的教學(xué)。其特點(diǎn)是要求學(xué)生通過對問題的研究,獲得經(jīng)驗(yàn)或知識,以發(fā)展自己的創(chuàng)造才能;學(xué)生活動在教學(xué)中處于主要地位,教師處于輔導(dǎo)地位;以學(xué)生的獨(dú)立研究和作業(yè)為基本方式;總是從問題開始或通過分析資料提出假設(shè),進(jìn)行推導(dǎo)與實(shí)驗(yàn)以解決問題。探究式教學(xué)易激起學(xué)生的求知欲,引起興趣,提高學(xué)生獨(dú)立思考、分析、解決問題的能力。
2.初中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣特點(diǎn)
把握住初中學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的興趣狀況和特點(diǎn),對于激發(fā)和強(qiáng)化他們的興趣具有重要意義,初中學(xué)生的興趣大體有三種:一是對學(xué)習(xí)只是直接興趣,他們只滿足于被新奇的物理現(xiàn)象所吸引,希望看到鮮明、生動的物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn),但這種現(xiàn)象只停留在現(xiàn)象本身,并未產(chǎn)生探索這些物理現(xiàn)象原因的需要。二是對物理有操作興趣,他們要求通過自己的活動對自然現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果施加影響,如我曾對我校初中二年級兩個班做過調(diào)查。當(dāng)提供玩具電機(jī),根據(jù)自愿的原則號召學(xué)生自己動手做小電扇,結(jié)果93﹪的學(xué)生都做了,這說明他們對動手操作具有濃厚的興趣。三是對物理具有因果認(rèn)識的興趣,他們的興趣中心已由了解怎樣改變現(xiàn)象發(fā)展到進(jìn)一步探求現(xiàn)象變化的原因,理解它的實(shí)質(zhì),也就是對事物的因果關(guān)系特別感興趣。
鑒于上述分析,初中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣主要是直接興趣和操作興趣,其特點(diǎn)是新奇、具體、操作、實(shí)踐。因而在初中物理教學(xué)中重視觀察思考和物理實(shí)驗(yàn),不僅是物理學(xué)科本身特點(diǎn)的需要,也是適應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)心理、培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣的需要。
3.如何在探究活動中培養(yǎng)學(xué)生的興趣
物理教學(xué)中,為了培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,就必須挖掘物理學(xué)本身的潛力,充分利用初中學(xué)生好動的特點(diǎn),加強(qiáng)操作,在活動中傳授知識,讓學(xué)生在參與中進(jìn)行學(xué)習(xí),進(jìn)而產(chǎn)生學(xué)習(xí)的興趣。所以探究性活動以探究式實(shí)驗(yàn)為主,它的主要目的是學(xué)生通過觀察歸納認(rèn)識物理規(guī)律、訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)技能,它具有讓學(xué)生“發(fā)現(xiàn)”的意義,即讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析和歸納,總結(jié)出一定的物理規(guī)律。
3.1探究式演示實(shí)驗(yàn)
演示實(shí)驗(yàn)具有直觀性強(qiáng),具體形象等優(yōu)點(diǎn),它是教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,為了便于學(xué)生的理解和知識掌握而在課堂教學(xué)中進(jìn)行的一種實(shí)驗(yàn),把用語言不能解釋清楚的物理問題展現(xiàn)在學(xué)生面前,便于學(xué)生的理解,而且演示實(shí)驗(yàn)可以活躍課堂氣氛,學(xué)生對之興趣濃厚。如上序言課時,我們?yōu)榻虒W(xué)準(zhǔn)備了豐富的演示實(shí)驗(yàn),給學(xué)生留下了深刻的印象。比如,我演示了“當(dāng)燒瓶中水燒開的水停止沸騰后,往燒瓶上澆冷水,燒瓶中的水又重新沸騰”、“向倒置的漏斗中吹氣時,里邊的乒乓球不會下落”的實(shí)驗(yàn),所有的學(xué)生都很好奇,對這些現(xiàn)象都很感興趣。
3.2探究式學(xué)生實(shí)驗(yàn)
學(xué)生除了喜歡看教師演示以外,更喜歡自己動手操作。在實(shí)驗(yàn)中,既滿足了學(xué)生的好奇心、好動性,也鞏固加深了所學(xué)知識,還使學(xué)生積極參與學(xué)習(xí),從而喚起他們學(xué)習(xí)的興趣。有些學(xué)生甚至能在實(shí)驗(yàn)課中進(jìn)行創(chuàng)造性的學(xué)習(xí),并且發(fā)揮他們充分的想象力。另外,學(xué)生實(shí)驗(yàn)還可以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和方法。實(shí)驗(yàn)必須在一定規(guī)則下進(jìn)行,學(xué)生在學(xué)習(xí)中不僅懂得了知識,而且掌握了學(xué)習(xí)方法,所以組織得好的學(xué)生實(shí)驗(yàn),可以促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展,也滿足和培養(yǎng)了學(xué)生的興趣。
4.如何設(shè)計探究性活動來培養(yǎng)學(xué)生的興趣呢?可以從以下幾個方面來考慮。
4.1從實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計活動
方法:教師提出需要學(xué)生研究的問題學(xué)生設(shè)計實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出結(jié)論填寫報告
如物理教材的“測量小燈泡的電阻”這一課。教師可先提出問題:“電流可以用電流表測量,電壓可以用電壓表測量,那么用什么方法測量電阻呢?”讓學(xué)生分析,在學(xué)生學(xué)習(xí)了歐姆定律之后,自然會想到先測出導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流,再通過歐姆定律來計算電阻,這樣就得出了用伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)原理。然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計實(shí)驗(yàn),畫出電路圖,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這樣設(shè)計實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生能夠更好地運(yùn)用歐姆定律,加深對歐姆定律的理解,激發(fā)學(xué)生的興趣。
4.2從實(shí)驗(yàn)過程步驟出發(fā)設(shè)計活動
方法:教師對實(shí)驗(yàn)步驟提出建議學(xué)生選擇對比實(shí)驗(yàn)分析對比結(jié)果得出結(jié)論填寫報告
如上述實(shí)驗(yàn)中,在學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)原理的情況下。教師可以對實(shí)驗(yàn)過程提出建議:“當(dāng)把電流表內(nèi)接和外接時,兩種方法測得的結(jié)果一樣嗎?”讓學(xué)生選擇對比實(shí)驗(yàn),有的實(shí)驗(yàn)組用內(nèi)接法,有的實(shí)驗(yàn)組用外接法,實(shí)驗(yàn)完后對比實(shí)驗(yàn)結(jié)果,討論使用在什么情況下使用內(nèi)接法結(jié)果更準(zhǔn)確一些,什么情況下使用外接法結(jié)果更準(zhǔn)確一些,最后得出結(jié)論。
在教學(xué)過程中,鼓勵學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中使用不同的方法,通過對比實(shí)驗(yàn)來研究哪種方法能達(dá)到最佳的實(shí)驗(yàn)效果。這樣提高了學(xué)生的興趣,學(xué)生的積極性、主動性得到充分體現(xiàn)。
4.3從學(xué)生容易出錯的角度設(shè)計活動
方法:教師針對教材中某些“不許”、“不能”、“注意”等內(nèi)容提出質(zhì)疑要求解釋為什么學(xué)生實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論
如在學(xué)習(xí)電流表時,課本上有這樣的警示:“任何情況下都不能使電流表直接連到電源的兩極!”針對這一警示對學(xué)生提出質(zhì)疑:為什么不能把電流表直接接到電源的兩極?讓解釋為什么,然后指導(dǎo)學(xué)生用試觸法把電流表接到兩節(jié)干電池的兩端。這樣學(xué)生通過觀察電流表的指針擺動,會得出:“當(dāng)把電流表直接接到電源兩極時,通過電流表的電流會很大”的結(jié)論。這樣會損壞電流表,甚至?xí)鸹馂?zāi)。
通過這一設(shè)計,培養(yǎng)學(xué)生對物理有因果認(rèn)識的興趣,還能養(yǎng)成學(xué)生批判地吸收教科書上知識的習(xí)慣,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)現(xiàn)問題,并積極探索解決的精神,更能培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。
參考文獻(xiàn)
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篇10
關(guān)鍵詞: 新課標(biāo) 物理教學(xué) 教學(xué)方法 控制變量法
1.正確認(rèn)識控制變量法。
影響某個物理量大小的因素(變量)可能有多個,怎樣才能確定哪些因素沒有影響,哪些因素有影響,以及影響的程度如何呢?在實(shí)驗(yàn)中我們采用的是這樣一種方法:在研究某個因素的影響時,只改變這個變量的大小,而保持其他的變量不變,從而確定這個因素是否影響物理量的大小,以此類推,對有關(guān)變量逐個加以判斷,就能找出影響物理量大小的所有因素,這種方法稱為控制變量法??刂谱兞糠ㄊ墙鉀Q復(fù)雜問題的一種有效方法,在我們的學(xué)習(xí)和生活中有著廣泛的應(yīng)用。如在學(xué)習(xí)歐姆定律時,可以開展用控制變量法分別研究導(dǎo)體中的電流與電壓和電阻有什么關(guān)系的探究活動,讓學(xué)生進(jìn)一步用控制變量法進(jìn)行定量研究,使其能力得到提高。學(xué)生將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄于下面二表,討論得到兩個結(jié)論:①保持導(dǎo)體電阻不變時,導(dǎo)體中的電流跟它兩端的電壓成正比。②保持導(dǎo)體兩端的電壓不變時,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。再綜合得到結(jié)論(歐姆定律):“一段導(dǎo)體中的電流,跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟這段導(dǎo)體的電阻成反比?!?/p>
它在初中物理中很常用,也是有效的探索問題和分析解決問題的科學(xué)方法。如果教學(xué)生掌握了控制變量法,這必將有利于學(xué)生理解和掌握物理概念和規(guī)律,更有利于研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力的發(fā)展。
2.控制變量法的在初中階段的重要性。
在科技迅猛發(fā)展、知識日新月異、科技競爭日益激烈的今天,我們應(yīng)該認(rèn)識到,能力的高低在一定程度上表現(xiàn)為掌握方法的多少和熟練程度的高低。因此,教會學(xué)生掌握學(xué)習(xí)物理的科學(xué)方法,自覺探討知識背后的思想方法,是物理教學(xué)的首要任務(wù)。初中階段應(yīng)用控制變量法研究的物理規(guī)律有:音調(diào)與樂器弦長、粗細(xì)和松緊的關(guān)系、滑動摩擦力與壓力和接觸面粗糙程度的關(guān)系、壓強(qiáng)(壓力產(chǎn)生的效果)與壓力和受壓面積的關(guān)系、通電導(dǎo)體發(fā)出的熱量與電阻、電流和通電時間的關(guān)系(焦耳定律)等。這為提高學(xué)生應(yīng)用控制變量法探究問題答案的能力提供了許多鍛煉機(jī)會。
在教學(xué)活動中應(yīng)有意識地讓學(xué)生從見識到熟悉再到試著做,去掌握這種研究方法,讓他們認(rèn)識到物理規(guī)律是觀察實(shí)驗(yàn)、物理思維和數(shù)學(xué)推理的產(chǎn)物,讓他們也會用控制變量的方法揭示出有關(guān)物理量之間的關(guān)系。例如用這種方法研究導(dǎo)體的電阻與哪些因素有關(guān),小結(jié)于下表。
用這種方法可以定性地研究問題,并為學(xué)生將來進(jìn)行定量研究在方法上打下基礎(chǔ),培養(yǎng)了學(xué)生研究問題的能力。
3.怎樣在教學(xué)中有效地應(yīng)用控制變量法呢?
3.1從學(xué)生的心理特點(diǎn)入手
只有先了解學(xué)生的心理特征,根據(jù)學(xué)生的心理特征對癥下藥,才能達(dá)到事半功倍的效果。初中生對自然規(guī)律的探求欲望和邏輯思維能力都逐漸地達(dá)到一定層次??梢岳脤W(xué)生的心理特點(diǎn)使學(xué)生對控制變量法產(chǎn)生強(qiáng)烈的好奇心和求知欲。所以我們在教學(xué)中可通過以下4步滲透控制變量法:(1)介紹著名科學(xué)家通過應(yīng)用控制變量法進(jìn)行科學(xué)探究的成功案例或有趣的事跡,使學(xué)生對控制變量法產(chǎn)生深刻的印象和濃厚的興趣。(2)通過對典型問題的探究過程,教師先演示著應(yīng)用控制變量法進(jìn)行探究活動,讓學(xué)生在不知不覺中認(rèn)識控制變量法的形式和內(nèi)涵,使學(xué)生初步認(rèn)識和領(lǐng)會控制變量研究問題的思維過程。如引言中可以探究水中的氣泡從哪里來、裝滿水的杯子最多能裝回形針的個數(shù)與什么因素有關(guān)等。(3)先在教師的引導(dǎo)下讓學(xué)生應(yīng)用控制變量法試著探究一些和示例相似的問題,然后讓學(xué)生獨(dú)立的探究一些自己喜歡或感興趣的問題。(4)引導(dǎo)學(xué)生在生活中應(yīng)用控制變量法進(jìn)行實(shí)踐活動,如研究植物的生長快慢與陽光、水分、溫度因素的關(guān)系等。
3.2立足于教材
在課程改革的大背景下對于探究性學(xué)習(xí)要求越來越高,過程與方法目標(biāo)是教學(xué)的三維目標(biāo)之一,而利用控制變量法的探究活動則是教材中最為基礎(chǔ)探究方法。初中階段的大部分概念的定義規(guī)律的建立中都蘊(yùn)含著控制變量法這一科學(xué)方法,這就要求我們的教學(xué)不能就知識而講知識,也不能單純地就方法而講方法,科學(xué)方法教育必須與物理知識教學(xué)相結(jié)合,方法教育要以知識傳授為載體。
教材中有部分內(nèi)容是直接通過控制變量法教學(xué)的,如探究壓力作用效果與哪些因素有關(guān)、探究液體壓強(qiáng)大小的影響因素、探究浮力大小的影響因素、探究動能、勢能大小的影響因素、歐姆定律、焦耳定律等。通過這些直接應(yīng)用控制變量法,學(xué)生不但能很好地掌握這些物理規(guī)律,更能系統(tǒng)地學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法,培養(yǎng)自身的科學(xué)素養(yǎng)。教材中在許多概念或規(guī)律的探索和推導(dǎo)的過程中,都隱性地運(yùn)用了控制變量法這一科學(xué)方法。例如,對“比熱容”下定義時,把“單位質(zhì)量”和“溫度升高1℃”這兩點(diǎn)作為基本條件,這樣就突出了物質(zhì)吸收的熱量跟物質(zhì)種類的關(guān)系,使“比熱容”這一概念能反映“物質(zhì)吸熱(或放熱)的本領(lǐng)”這一物理意義。還有,在研究速度、密度等知識的教學(xué)過程中都隱含了控制變量法。所以,教師要善于挖掘教材中用控制變量法進(jìn)行教學(xué)的素材,抓住知識和方法的結(jié)合點(diǎn),這是通過知識教學(xué)滲透控制變量法教育的憑借點(diǎn)。
3.3多方面滲透
學(xué)生要完全地掌握控制變量法,使之成為自身能力的一部分,必須經(jīng)歷一個長期的循序漸進(jìn)的過程,不但需要在了解學(xué)生心理特征的基礎(chǔ)上,立足于教材,而且要多方面地持之以恒地進(jìn)行訓(xùn)練。
3.3.1通過物理概念的學(xué)習(xí)逐漸滲透
物理概念是從大量同類物理現(xiàn)象和物理過程中抽象出來的,所提示的是客觀事物的共同性質(zhì)和本質(zhì)特征,物理概念的形成過程就是應(yīng)用科學(xué)方法思維的過程,這為我們提供了滲透控制變量法的教育素材。
3.3.2結(jié)合物理規(guī)律進(jìn)行控制變量法滲透
生活中的各種現(xiàn)象都是有著內(nèi)在的規(guī)律的,而這種規(guī)律往往是由多種因素復(fù)雜的、共同的影響所表現(xiàn)出來的。在生活中讓學(xué)生關(guān)注這些規(guī)律的變化與各種因素的關(guān)系,在教學(xué)中再結(jié)合控制變量法去探索、總結(jié)物理規(guī)律,效果很好。
3.3.3結(jié)合物理學(xué)史進(jìn)行控制變量法滲透
利用學(xué)生對物理學(xué)家的尊崇的感情來滲透控制變量法的應(yīng)用,效果會更好。例如介紹著名的物理學(xué)家焦耳研究焦耳定律的過程,如何研究出電熱與電流的平方成正比、與電阻成正比、與通電時間成正比的結(jié)論。
3.3.4結(jié)合物理習(xí)題進(jìn)行控制變量法滲透
在初中物理的中控制變量法的習(xí)題很多,這也是中考重點(diǎn)考查的內(nèi)容之一,所以在平時練習(xí)時就要注意控制變量法的練習(xí),使學(xué)生不但在生活中、科學(xué)探究中會應(yīng)用控制變量法,更能應(yīng)用控制變量法分析題目。例如2010年株洲市的中考試題:在“探究影響液體壓強(qiáng)大小的因素”實(shí)驗(yàn)中,老師用壓強(qiáng)計做了如圖10所示的(a)、(b)、(c)三次實(shí)驗(yàn)。比較實(shí)驗(yàn)(a)、(b)可知液體壓強(qiáng)與液體的密度有關(guān);比較實(shí)驗(yàn)(b)、(c)可知液體壓強(qiáng)與液體的深度有關(guān)。
圖10
控制變量法制是初中物理教學(xué)中的一種典型方法,其他如觀察與實(shí)驗(yàn)法、類比法、假說的方法、抽象與概括的方法、分類比較法、理論推導(dǎo)法等,也可在教學(xué)中適當(dāng)向?qū)W生介紹,讓學(xué)生在預(yù)習(xí)新課和解答習(xí)題時進(jìn)行嘗試。
在初中物理教學(xué)中,方法的運(yùn)用與知識的傳輸同樣重要。只有教會學(xué)生正確的學(xué)習(xí)方法,才能培養(yǎng)他們的自學(xué)能力,達(dá)到事半功倍的學(xué)習(xí)效果。
參考文獻(xiàn):
[1]周琳.活動式教學(xué)法初探.中國教育學(xué)會物理教學(xué)專業(yè)委員會,2002.5.